一种超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构制造技术

本发明专利技术提供了一种超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，用于X波段机载气象探测，所述架构包括用于承载整部天线的金属整体承载框架、固定在金属整体承载框架一侧的微波多层印刷电路板、固定在所述微波多层印刷电路板上的多个微波芯片以及设置在金属整体承载框架另一侧的金属屏蔽盖板，其中，所述金属整体承载框架设有多个倒角矩形框，每个倒角矩形框对应一个微波芯片，所述微波芯片在所述微波多层印刷电路板上的位置周期设置。该天线架构融合了相控阵系统承载结构、馈电网络和射频收发通道，实现了整体厚度重量的减小，使得厚度减小1/3以上；并且使用了多功能散热屏蔽盖板，使射频芯片热量向芯片上方传导，实现了自然对流散热。热。热。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构


[0001]本专利技术属于射频系统
，具体涉及一种超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构。

技术介绍

[0002]有源相控阵天线系统主要由系统机械承载结构、规则排列的辐射器列阵、规则排列的射频收发通道阵列、馈电网络和辅助控制电源接口电路组成。其中系统机械承载结构、射频收发通道和馈电网络是体积重量的主要组成。
[0003]现有有源相控阵天线X波段的射频收发通道包括单通道、双通道、四通道或者十六通道等，射频收发通道阵列装载在系统机械承载结构上，射频收发通道内部的射频芯片工作产生热量，热量通过芯片底部传导到射频收发通道壳体上，再通过系统机械承载结构导热至散热器，使用液冷或风冷散热。
[0004]主要缺点一：射频收发通道金属壳体和相控阵系统机械承载结构有两层金属结构，厚度重量较大。
[0005]主要缺点二：散热层在射频收发通道底部，适合风冷和液冷，不适合自然对流散热。
[0006]因此，现有机载相控阵天线系统不适合民用飞机气象雷达应用，需要一种厚度重量更小并可以使用自然对流散热的天线结构。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决上述技术问题，以实现厚度重量的减小。
[0008]本专利技术的目的在于，提供一种X波段超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，适合口径尺寸面积为0.15～0.5m2，所述架构包括用于承载的金属整体承载框架、固定在金属整体承载框架一侧的微波多层印刷电路板、固定在所述微波多层印刷电路板上的多个微波芯片以及设置在金属整体承载框架另一侧的金属屏蔽盖板，其中，所述金属整体承载框架设有多个倒角矩形框，每个倒角矩形框对应一个微波芯片和多个阻容器件，所述微波芯片在所述微波多层印刷电路板上的位置周期设置。
[0009]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述金属整体承载框架设有用于安装在机载平台上的安装件。
[0010]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述微波多层印刷电路板还集成有馈电网络、辐射器阵列以、射频通孔、盲孔及芯片阵列的控制和供电网络。微波多层印刷电路板在辐射器一面使用微波板材，在微波芯片一面使用微波板材，芯片阵列的控制和供电网络使用低频板材。
[0011]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述馈电网络包括集成微带线形式和带状线形式。馈电网络的集合口在天线阵列之外微波多层印刷电路板的一侧。馈电网络所用功合器件使用wilkinson功分器。
[0012]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述馈电网络为微带线形式时，所述金属整体承载框架一侧设有对应于馈电网路的开槽。
[0013]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述金属整体承载框架上安装有螺钉阵列，螺钉分布于天线阵列单元的四角，用于紧固微波多层印刷电路板。
[0014]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述金属整体承载框架也通过焊接与微波多层印刷电路板连接。
[0015]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述微波芯片封装设置，所述封装设置的散热结构在顶部。
[0016]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述金属屏蔽盖板、所述微波多层印刷电路板与所述倒角矩形框之间形成电磁屏蔽空间，所述微波芯片设置在所述电磁屏蔽空间内。
[0017]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述微波芯片通过导热垫与所述金属屏蔽盖板之间进行导热，所述金属屏蔽盖板内侧设有用于接触所述导热垫的凸台，外侧设有用于散热的散热片。
[0018]本专利技术所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，还具有这样的特征，所述金属屏蔽盖板可选择对应一个倒角矩形框、两个倒角矩形框或多个倒角矩形框。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术所提供的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构融合了有源相控阵天线系统机械承载结构、散热结构、馈电网络和射频收发通道，实现了整体厚度重量的减小，使得厚度减小1/3以上；并且使用了多功能屏蔽盖板，改变了射频芯片热量向芯片上方传导，实现了自然对流散热。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中在采用微带线形式馈电网络时从阵列抽取的相邻两个单元的剖面示意图；
[0023]图2：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中在采用微带线形式馈电网络时从阵列抽取的相邻四个单元的俯视示意图；
[0024]图3：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中在采用微带线形式馈电网络时微波多层印刷电路板的剖面示意图；
[0025]图4：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中在采用带状线形式馈电网络时从阵列抽取的相邻两个单元的剖面示意图；
[0026]图5：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中在采用带状线馈电网络时从阵列抽取的相邻四个单元的俯视示意图；
[0027]图6：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中在采用带状线馈电网络时微波多层印刷电路板的剖面示意图；
[0028]图7：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中的采用微带线形式馈电网络时金属整体承载框架一侧的结构示意图；
[0029]图8：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中的采用微带线形式馈电网络时金属整体承载框架另一侧的结构示意图；
[0030]图9：本专利技术实施例所提供的阵列天线架构中的采用微带线形式馈电网络时金属整体承载框架的剖面图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术所提供的天线架构作具体阐述。
[0032]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，工作于X波段，适合口径尺寸面积为0.15～0.5m2，其特征在于，所述架构包括用于承载整部天线的金属整体承载框架、固定在金属整体承载框架一侧的微波多层印刷电路板、固定在所述微波多层印刷电路板上的多个微波芯片以及设置在金属整体承载框架另一侧的金属屏蔽盖板，其中，所述金属整体承载框架设有多个倒角矩形框，每个倒角矩形框对应一个微波芯片和多个阻容器件，所述微波芯片在所述微波多层印刷电路板上的位置周期设置。2.根据权利要求1所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，其特征在于，所述金属整体承载框架设有用于安装在机载平台上的安装件。3.根据权利要求1所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，其特征在于，所述微波多层印刷电路板还集成有馈电网络、辐射器阵列、射频通孔、盲孔以及芯片阵列的控制和供电网络，微波多层印刷电路板在辐射器一面使用微波板材，在微波芯片一面使用微波板材，芯片阵列的控制和供电网络使用低频板材。4.根据权利要求3所述的超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，其特征在于，所述馈电网络包括微带线形式和带状线形式，馈电网络把天线阵列每个单元接收的微波信号合成传输到天线阵列之外微波多层印刷电路板一侧的集合口，馈电网络也把天线阵列之外微波多层印刷电路板一侧的集合口提供的发射激励信号功分传输到天线阵列每个单元上，馈电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晖，陈晶，孟凡旺，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：